如何获取元组元素的位置

Question

例如,我有一个元组

std::tuple<int, int, int, int> a(2, 3, 1, 4);

我想使用以下函数获取其元素的位置.

int GetPosition(const std::tuple<int, int, int, int>& tp, int element);

这里2的位置是0,3的位置是1,1的位置是3和4'position是3.如何实现这个功能？一种愚蠢的方式是

int GetPosition(const std::tuple<int, int, int, int>& tp, int element)
{
    if (std::get<0>(tp) == element) return 0;
    if (std::get<1>(tp) == element) return 1;
    if (std::get<2>(tp) == element) return 2;
    ... // Write as more as an allowed max number of elements
}

有更好的方法吗？谢谢.

Answer 1

更新:

我最终想出了一种以更简单的方式实现这一目标的方法,该方法也使用短路(因此执行较少的比较).

鉴于一些机制:

namespace detail
{
    template<int I, int N, typename T, typename... Args>
    struct find_index
    {
        static int call(std::tuple<Args...> const& t, T&& val)
        {
            return (std::get<I>(t) == val) ? I :
                find_index<I + 1, N, T, Args...>::call(t, std::forward<T>(val));
        }
    };

    template<int N, typename T, typename... Args>
    struct find_index<N, N, T, Args...>
    {
        static int call(std::tuple<Args...> const& t, T&& val)
        {
            return (std::get<N>(t) == val) ? N : -1;
        }
    };
}

客户端将要调用的函数最终归结为这个简单的蹦床:

template<typename T, typename... Args>
int find_index(std::tuple<Args...> const& t, T&& val)
{
    return detail::find_index<sizeof...(Args), T, Args...>::
           call(t, std::forward<T>(val));
}

最后,这是你在程序中使用它的方法:

#include <iostream>

int main()
{
    std::tuple<int, int, int, int> a(2, 3, 1, 4);
    std::cout << find_index(a, 1) << std::endl; // Prints 2
    std::cout << find_index(a, 2) << std::endl; // Prints 0
    std::cout << find_index(a, 5) << std::endl; // Prints -1 (not found)
}

这是一个实例.

编辑:

如果要执行搜索倒着,可以代替上述机械与以下版本的蹦床功能:

#include <tuple>
#include <algorithm>

namespace detail
{
    template<int I, typename T, typename... Args>
    struct find_index
    {
        static int call(std::tuple<Args...> const& t, T&& val)
        {
            return (std::get<I - 1>(t) == val) ? I - 1 :
                find_index<I - 1, T, Args...>::call(t, std::forward<T>(val));
        }
    };

    template<typename T, typename... Args>
    struct find_index<0, T, Args...>
    {
        static int call(std::tuple<Args...> const& t, T&& val)
        {
            return (std::get<0>(t) == val) ? 0 : -1;
        }
    };
}

template<typename T, typename... Args>
int find_index(std::tuple<Args...> const& t, T&& val)
{
    return detail::find_index<0, sizeof...(Args) - 1, T, Args...>::
           call(t, std::forward<T>(val));
}

这是一个实例.

原始答案:

这听起来并不像人们使用元组的典型方式,但如果你真的想这样做,那么这是一种方式(适用于任何大小的元组).

首先,一些机械(众所周知的指数技巧):

template <int... Is>
struct index_list { };

namespace detail
{
    template <int MIN, int N, int... Is>
    struct range_builder;

    template <int MIN, int... Is>
    struct range_builder<MIN, MIN, Is...>
    {
        typedef index_list<Is...> type;
    };

    template <int MIN, int N, int... Is>
    struct range_builder : public range_builder<MIN, N - 1, N - 1, Is...>
    { };
}

template<int MIN, int MAX>
using index_range = typename detail::range_builder<MIN, MAX>::type;

然后,一些重载的函数模板:

#include <tuple>
#include <algorithm>

template<typename T, typename... Args, int... Is>
int find_index(std::tuple<Args...> const& t, T&& val, index_list<Is...>)
{
    auto l = {(std::get<Is>(t) == val)...};
    auto i = std::find(begin(l), end(l), true);
    if (i == end(l)) { return -1; }
    else { return i - begin(l); }
}

template<typename T, typename... Args>
int find_index(std::tuple<Args...> const& t, T&& val)
{
    return find_index(t, std::forward<T>(val), 
                      index_range<0, sizeof...(Args)>());
}

以下是您将如何使用它:

#include <iostream>

int main()
{
    std::tuple<int, int, int, int> a(2, 3, 1, 4);
    std::cout << find_index(a, 1) << std::endl; // Prints 2
    std::cout << find_index(a, 2) << std::endl; // Prints 0
    std::cout << find_index(a, 5) << std::endl; // Prints -1 (not found)
}

这是一个实例.